Физика в задачах для поступающих в вузы - Турчина Н.В.
ISBN 978-5-94666-452-3
Скачать (прямая ссылка):
12.6.4. Найдите скорость изменения магнитного потока в соленоиде, состоящем из N = 400 витков, при возбуждении в нем ЭДС индукции I1 = 100 В.
12.6.5. Сколько витков должна содержать катушка с поперечным сечением площадью S = 10 см2, чтобы в ней при изменении магнитной индукции от Bi = 2,2 Тл до B2 = 0,2 Тл в течение времени t = 10 мс возбуждалась ЭДС индукции Ii = 80 В?
12.6.6. Магнитный поток, пронизывающий катушку, изменяется со временем так, как показано на рисунке 12.6.1. Постройте график зависимости ЭДС индукции, наводимой в катушке, от времени. Число витков в катушке N = 100.
12.6.7. Проводящий квадратный контур со стороной b = 80 см выводят с постоянным ускорением a = 0,1 м/с2 из однородного магнитного поля с индукцией B = 10 мТл. Считая, что в начале движе-
306
Ф-1(Г3, Вб
о 4 8 12 f -IO-
Рис. 12.6.1
ния одна из сторон контура расположена на границе области магнитного поля (рис. 12.6.2), постройте график зависимости ЭДС индукции, наводимой в контуре, как функцию времени. Плоскость контура перпендикулярна линиям индукции магнитного поля.
12.6.8. Квадратная проволочная рамка со стороной а = 5 см движется со скоростью v = 100 м/с в положительном направлении оси X так, что две стороны рамки все время ей перпендикулярны. Силовые линии неоднородного магнитного поля перпендикулярны плоскости рамки. В точке с координатой X1 = 0 индукция магнитного поля равна B1 = 0,2 Тл, а в точке с координатой X2 = а она
равна B2 = 22 B1 (рис. 12.6.3). Считая, что поле изменяется равномерно в направлении оси OX и при x <0 равно нулю, найдите ЭДС, индуцируемую в рамке в момент времени, когда рамка займет по-
ложение ® , показанное на рисунке. ® 0 ®| 0 ® ® ® 0
I 0 0 0! а S ® ® в 0 0
® в 1 0 0 0| I xI S ® 0 *2 0
® ® 0 0 О э ® 0 0 ® X
Рис. 12.6.2
Рис. 12.6.3
12.7. Электрический заряд,
проходящий по замкнутому контуру при изменении магнитного поля, пронизывающего контур
12.7.1. Металлическое кольцо, сопротивление которого R = 2 Ом, находится в магнитном поле. В результате изменения магнитного поля магнитный поток, пронизывающий контур,
307
уменьшился от Ф-l = 0,6 мВ до Ф2 = 0,2 мВб. Какой электрический заряд прошел по кольцу?
12.7.2. Лежащее на столе металлическое кольцо перевернули. Радиус кольца r = 10 см, его сопротивление R = 2 Ом. Какой заряд прошел при этом через кольцо, если вертикальная составляющая индукции магнитного поля Земли B = 5 • 10-5 Тл?
12.7.3. В однородном магнитном поле с индукцией B = 20 мТл расположен плоский замкнутый контур так, что его плоскость перпендикулярна линиям магнитной индукции. Контур замкнут на гальванометр. Полный электрический заряд, прошедший через гальванометр при повороте контура, q = 4 • 10-4 Кл. На какой угол повернули виток? Площадь контура S = 200 см2, сопротивление R = 0,5 Ом.
12.7.4. В однородном стационарном магнитном поле располагается проводящая рамка. Ось рамки проходит через середины противоположных сторон и направлена перпендикулярно линиям индукции магнитного поля. Сравните заряды, протекающие по рамке при повороте ее на угол а = 30°, если угол изменяется: а) от 0 до 30°; б) от 30° до 60°. Первоначально плоскость рамки перпендикулярна линиям индукции магнитного поля.
12.7.5. Медное кольцо радиусом r = 0,1 м находится в магнитном поле с индукцией B = 0,2 Тл. Плоскость кольца составляет с линиями индукции угол а = 60°. Какой электрический заряд пройдет по кольцу, если поле исчезнет? Площадь сечения кольца S = 1 мм2.
12.7.6. Рамка из N = 100 витков замкнута на гальванометр сопротивлением R = 200 Ом. Площадь каждого витка S = 10 см2. Рамка помещена в магнитное поле с индукцией B = 0,02 Тл так, что линии индукции перпендикулярны ее плоскости. Какой электрический заряд пройдет через гальванометр, если направление линий магнитной индукции изменить на обратное?
12.7.7. Замкнутая квадратная рамка из гибкой проволоки расположена в магнитном поле с индукцией B = 0,1 Тл, силовые линии которого направлены перпендикулярно плоскости рамки. Какой электрический заряд протечет по рамке, если, не меняя плоскости расположения, придать ей форму окружности? Длина проволоки I = 1 м, ее сопротивление R = 100 Ом.
12.7.8. Из провода длиной I = 1 м сделан квадрат, который расположен вертикально. Какой электрический заряд пройдет по проводу, если его потянуть за две диагонально противоположные вершины так, чтобы он сложился? Сопротивление провода R = 0,05 Ом. Горизонтальная составляющая индукции магнитного поля Земли B = 20 мкТл.
12.7.9. Из тонкого медного провода массой m =3,14 г сделано кольцо. Кольцо помещено в однородное магнитное поле с индукцией B = 0,17Тл так, что его плоскость перпендикулярна линиям индукции. Какой заряд пройдет по кольцу, если его, потянув за точки, лежащие на одном диаметре, вытянуть в одну линию?
308
12.7.10. Кольцо радиусом r = 5 см из провода сопротивлением R = 0,17 Ом расположено перпендикулярно однородному магнитному полю с индукцией B = 10 мТл. Кольцо, не перекручивая, превратили в восьмерку, составленную из двух равных колец. Какой электрический заряд пройдет по проводу?
